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2.活性炭喷射吸附处理
二噁英类和汞等重金属气溶胶能被活性炭等多孔物质 吸附,
活性炭去除烟气中二噁英,其喷射量要考虑对烟气中其 他污染物,如颗粒物及重金属类(汞及其化合物、铅及 其化合物、镉及其化合物、其他重金属及其化合物) 的吸附。
目前,对于吸附了污染物的活性炭,较为经济的处理方 法是采用固化技术,包括水泥固化、沥青固化、塑料固 化、玻璃固化及石灰固化等
二噁英类有多种异构体,各异构体的毒性与所 含氯原子的数量及氯原子在苯环上取代位置有 关。二噁英类的分子结构见图1。
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二噁英类的分子结构
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2.二噁英类物质的形成机理
二噁英的来源广泛，由人类活动产生的占90%以上，但工业生产 从未有意合成此类物质。
含氯化学品及农药生产过程中的副产物; 造纸工业纸浆次氯酸漂白过程: 城市固体废弃物、污泥、医疗废弃物和有毒化学品等的燃烧副产
渡金属催化作用下生成二噁英。 3) 固体废物或烧结原料本身可能含有痕量的二英类物
质,在不完全热分解的条件下会释放于环境中。
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生成模式——从头合成
首先，氯代有机物和氯化物的异质燃料燃烧产生HCI气体; 随后，在CuC12催化作用下，氯化氢发生Deacon反应被氧化生成C12; 第三步，由废弃物中的有机碳和无机碳燃烧而来的酚类物质在氯气作用 下发生取代反应生成氯酚类化合物; 最后，氛酚类化合物在CuCI:等催化下进一步反应生成PCDD/Fs。
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从头合成反应过程
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生成模式——前体物合成
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前体合成有机化学反应
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二噁英物质的处理技术
目前二噁英的处理技术有微生物法、焚烧法、 化学法、光降解、超临界液体法、电反应器、 红外系统、活性炭、矿物表面吸附、离子弧装 置等
研究表明, 从自然界中分离和选育降解二噁英 的菌种, 是治理二噁英污染的有效途径。
物; 金属冶炼、粉末治金、铸造过程产生: 汽油、柴油燃烧，汽车尾气; 氯酚光照分解: 燃放烟火及化工厂意外事故等是二噁英类物质的主要人为源； 森林火灾则是最重要的天然来源。
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世界各国二噁英来源差异
世界各国工业发展状况和经济格局的差异，造成 二噁英的排放中的巨大区别:
市政垃圾焚烧、金属冶炼和精炼工业被认为是 欧洲国家最主要的二噁英污染释放源;
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脱氯作用
PCB s 的毒性与所含氯的多少密切相关, 一般含氯越 多毒性越大
微生物降解PCB s 时涉及脱氯和开环两个方面。不 同的微生物有不同的脱氯方式,既有邻位脱氯和对位脱 氯, 也有间位脱氯
有报道厌氧微生物的邻位脱氯过程, 采用Gc-M s 分析 与未消化的产甲烷池沉积物一起培养的2, 3, 5, 6-四氯 联苯(2, 3, 5, 6-CB) 的代谢产物有2, 5-CB (21% )、2, 6-CB (63% ) 和2, 3, 6-CB (16% )
此法理论上是可行的, 但在实际上应用中或无法再生, 一或再生后的吸附能力只有80~85%，, 使用二三次后 即失去效用。
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3. 焚烧处理法
1.传统焚烧 此法对于处理杀虫剂和其他剧毒物质已达到很高水平,
而被广泛使用。一般来说, 要把二噁英一及大多数含 氯有机物完全处理, 温度至少须达1000℃ , 停留时间 为2秒或1500℃ , 停留时间为1秒。通入的空气中至少 含有3%的氧, 处理效率可达99.8%。若焚烧温度为 800℃则分解率约为99.5%。 2.熔盐燃烧 熔盐是碳酸钠或碳酸钾中含有10%重量的硫酸钠。当熔 盐与含氯的碳氢废弃物如一杀虫剂, 氯仿及三氯乙烷 等在800-1000℃温度下作用时, 能将废弃物中的碳、 氢与氧原子转化成二氧化碳及水蒸气, 而含氯部份则 转化为氯化钠熔盐燃烧法的二噁英分解率在99%以上。
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微生物法——降解菌的筛选
二噁英是高度抗微生物降解的物质, 自然界中仅有5% 的微生物菌株能分解TCDD, 必须使用合适的途径筛 选能够降解二噁英的微生物。
研究中,大多数从产生二噁英的化工厂车间附近或受污 染的土壤及水体底泥中分离、筛选降解菌。
细菌筛选一般用无机盐琼脂培养基, 其中加入二噁英 作为惟一的碳源, 供微生物生长。选择合适的温度, 培 养24～72h, 直到长出菌落, 挑选生长良好的优势菌落, 观察记录菌落形态, 保存菌株并鉴定, 此菌株则为能够 降解二噁英的菌株。
另外PCBs微生物降解过程中加入PCBs单个同系或 FeSO4可以促进其脱氯。
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开环研究
报道4-氯联苯可以在假单胞菌LB400 等细菌的 作用下, 首先降解为4-氯儿茶酚, 再经过不同途 径,经过间位或邻位开环, 降解为三氯乙酸、原 白头翁素、3-氯黏康酸内酯。
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酶降解机理
一般认为微生物降解二噁英主要是由于微生物 产生的酶起作用。
二噁英的形成机理和处理技术
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提纲
二噁英简介 二噁英类物质的形成机理 二噁英类物质的处理技术
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1.二噁英简介
二噁英类是一类非常稳定的亲脂性固体化合物,极难溶于水,可溶于大部分有机溶剂,对 土壤和底泥具有强烈的亲和性,很容易在生物 组织中积累。
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微生物法——降解机理
不同的二噁英类的化合物, 有不同的降解微生物, 其降解的机理不同, 降解产生的中间产物不同, 终产物不同 。
1.氧化作用 2.脱氯作用 3.开环研究 4.酶降解
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氧化作用
有报道P seud om onas sp. 能够以o-CDB 为 单一碳源和能源生长, o-CDB 首先通过双氧化 作用形成邻-二氯代二氢二酚化合物, 然后通过 单氧化作用形成3,4-二氯代儿茶酚, 后者可作 为苯环裂解酶的基质。
奥地利二噁英污染主要来自于木材燃烧; 在美国，焚烧过程产生的二呀英污染最为严重; 国内二噁英污染则因工业生产技术落后而多产
生于工业生产过程。
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产生机理
二英的生成机理复杂,根据已有研究成果,二英的生成 主要有3 种类型:
1)前体物合成 前体物合成指由氯酚、氯苯、氯代苯醚等含氯芳香化
合物生成PCDDs。 2) “从头合成” 从头合成指大分子碳(残碳)和无机或有机氯在铜等过
目前, 已分离出并应用分子遗传学方法构建了 一些含有区域选择性加氧酶的菌株、能利用憎 水的二噁英类化合物作为碳源和能源, 将它们 从10 mg\L 降到ug\L 级的低水平, 氯联苯降解 为氯安息香酸, 3-氯安息香酸由安息香酸盐的 1,2-加双氧酶作用, 紧接着, 由一个脱氢酶作用 转化为3-氯儿茶酚, 在苯环裂解酶作用下间位 解环, 转化为一个酰基氯化物。